OTEKON’14 7. Otomotiv Teknolojileri Kongresi 26 – 27 Mayıs 2014, BURSA DİZEL MOTORLARDA BİYODİZEL KULLANIMININ MOTOR KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİSİ Şükran Efe*, M. Akif Ceviz**, Galip Kaltakkıran**, Erdoğan Güner** * Bayburt Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Müh. Böl., Bayburt Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Müh. Böl., Erzurum ** ÖZET Dizel motorlar için alternatif bir yakıt olan biyodizel, dizel yakıtlarla karşılaştırıldığında bazı farklı fiziko-kimyasal özelliklere sahiptir. Bir bitkisel yağ, katalizör eşliğinde metil alkol ile reaksiyona girerek yenilenebilir bir yakıt üretebilir. Bu çalışmada dört farklı bitkisel yağdan (kanola, ayçiçeği, mısır, soya) transesterifikasyon metodu ile üretilen biyodizelin yakıt olarak iki silindirli bir dizel motordaki kullanımı incelenmiştir. Deney sonuçları biyodizel kullanımının efektif yakıt tüketiminde artmaya, motor gücünde belirgin azalmalara neden olduğunu göstermektedir. Ayrıca, farklı bitkisel yağlardan üretilen biyodizel numunelerinin fiziko-kimyasal özelliklerinden kaynaklanan motor davranışları incelenmiştir. Anahtar kelimeler: Dizel motor, biyodizel, transesterifikasyon, motor karakteristikleri EFFECT OF BIODIESEL USED IN THE DIESEL ON THE ENGINE CHARACTERISTCS ABSTRACT It is a renewable fuel which can be produced through the reaction of any vegetable oils with methyl or methyl alcohols in the presence of a catalyst.Biodiesel is an alternative fuel for compression ignition engines, and has some different physicochemical properties compared to diesel fuel. In this study, the effects of using biodiesels as a fuel produced from four different vegetable oils as canola, sunflower, corn and soybean by using transesterification method have been investigated on a two cylinder direct injection diesel engine. The experimental results have showed that the using of biodiesel causes an increase in specific fuel consumption and a slight decrease in engine brake performance characteristics. Additionally, the changes in the response of engine due to the difference in the physicochemical properties of biodiesel produced from different vegetable oils have been analyzed. Keywords: Diesel engine, biodiesel, transesterification, engine characteristcs 1 1. GİRİŞ Artan dünya nüfusu, gelişen teknoloji ve yükselen yaşam standartları nedeniyle enerji talebi de dünyada hızlı bir şekilde artmaktadır. Talep; karbon esaslı yer altı kaynaklarının rastgele çıkarılmasına, bilinçsiz ve savurgan bir şekilde tüketilmesine, bunun sonucunda da kaynakların hızlı bir şekilde azalmasına sebep olmaktadır. Üretici ülkelerin yaptığı ambargo ile başlayan 1970’lerde ki ilk petrol krizi sonucunda OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries) tarafından petrol fiyatlarındaki artış, dünya ekonomisinde unutulmayacak etkilere yol açmıştır. Bu olay enerjinin ülkelerin hayatındaki vazgeçilmez yerini bir kez daha belirginleştirmiştir. Fosil yakıtlar ısınma, ulaşım, taşımacılık ve enerji üretimi alanlarında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Dünya enerji kaynaklarına göre tüketim oranları incelendiği zaman, petrol tüketiminin diğer kaynaklardan çok daha fazla olduğu açık görülmektedir. Petrolün; ulaşım (kara, hava, deniz), taşımacılık ve enerji üretim amaçlı olarak içten yanmalı motorlarda yoğun bir şekilde kullanıldığı ve bu motorlardaki güç-performans ilişkisi değerlendirildiğinde, dizel motorlardaki petrol tüketiminin, benzinli motorlardan daha fazla olduğu aşikârdır. Dizel motorlardan elde edilen gücün benzinli motorlardan daha fazla olması, dizel motorları ülke endüstrilerinin kalbine yerleştirmiştir. Bu nedenle dizel motor veya dizel yakıt üzerinde yapılabilecek bir iyileştirmenin, hem ekonomik hem çevresel olarak daha etkili sonuç vereceği düşünülmüştür. Dünyadaki fosil yakıtlara alternatif enerji kaynağı araştırma çalışmalarının birçoğunda, bio kaynaklı yakıtlar (biyokütle, biyogaz, biyodizel, alkoller, bitkisel yağlar vs.) ön plana çıkmıştır. Dr. Rudolf Diesel, 1900 yılında Dünya Sergisinde %100 fındık yağı ile çalışan bir dizel motor sergilemiş ve 1911 yılında yapmış olduğu bir açıklamasında; “dizel motorların bitkisel yağlar ile çalışabileceğini ve yakıt olarak bitkisel yağın kullanılması durumunda ülkelerin tarımlarının gelişeceğini” ifade etmiştir. 1912 yılında yapmış olduğu başka bir röportajında “motor yakıtı olarak bitkisel yağlarının kullanımı bugün önemli olmasa da, zamanla kömür ve petrol kadar önemli olacaktır” demiştir. İleri görüşlü bir insan olan Dr. Diesel’in o yıllarda önemi anlaşılmayan bu ifadeleri, günümüz dünyasının enerji rehberliğini yapmaktadır. 1900’lü yıllarda yapılan bu çalışma dizel yakıta alternatif olarak sıvı yağ kullanımını teşvik etmiş, çalışmaları bu doğrultuda yönlendirmiştir. Sonuçta bitkisel yağ kullanımı hızla yaygınlaşmıştır [1]. Bitkisel yağların ilk kullanımı II. Dünya savaşında acil durumlarda karşımıza çıkmaktadır. Brezilya'da ithal edilen dizel yakıt yerine, ihraç edilen pamuk yağı kullanılmıştır. Hindistan'da bireysel kullanım için 10'dan daha fazla sayıda bitkisel yağ üzerinde araştırma yapılmıştır. Japonlar ise Yomato savaş gemisinde rafine edilmiş yenilenebilir soya yağını yedek yakıt olarak kullanmışlardır [2]. Bitki ve sebze yağları ile ilgili ilk ulusal kongre 1982 yılında Kuzey Dakota da (ABD) yapılmıştır. Bu kongrede; bitkisel yağların motor performansı ve yağlama sistemi üzerine etkisi, fiyatı, yakıt olarak hazırlanması, özellikleri, kullanılabilecek ilaveler, yağın üretimi, yağ tohumlarının gelişimi ve elde edilmesi hakkında ki çalışmalar, fikirler beyan edilmiştir [3-4] Bitkisel yağların kolay elde edilebilir olması, yenilenebilir olması, sıvı olması, ısıl değerinin dizel yakıta yakın olması, bitkisel yağları dizel yakıta alternatif yapmıştır. Ancak alternatif yakıt sektörüne hızlı bir giriş yapan bitkisel yağların üzerinde yapılan incelemeler sonucunda; sahip oldukları fiziksel ve kimyasal özelikler (yüksek viskozite, yüksek akma-bulutlanma sıcaklığı vs.) nedeniyle dizel yakıta alternatif olamayacağını tespit edilmiştir. Özellikle uzun süreli kullanımlarda dizel motorda ciddi tahribatlara neden olmaktadır. Bitkisel yağların sahip olduğu yüksek viskozite değerleri (dizel yakıttan yaklaşık 15-20 kat daha fazla) dizel yakıta alternatif yakıt olmamasının önündeki en büyük engeldir. Bu engeli bertaraf etmek ve daha uygun özellikteki bir yakıt elde etmek amacıyla yürütülen bir sürü çalışmanın sonucunda gelinen son nokta; BİYODİZEL’dir. 1938 yılında Walton tarafından “dizel yakıta alternatif olan bitkisel yağların yapılarındaki trigliseridlerin parçalanması gerektiğini, yağ asitlerinin kullanılarak motorlarda kalıntı oluşumunun böylece engellenebileceği” ifade edilmiştir. Diğer taraftan, Belçika ve Belçika Kongosu Zahire’de yağdan gliserolün ayrılarak kullanıldığı tespit edilmiştir. Biyodizele ait ilk resmi doküman, 1937 yılında 422.877 Belçika patent numarasıyla Brussels Üniversitesi’nden G. Chavanne verilen izin de rastlanmaktadır. Bu patent, palm yağı ile asit katalizör kullanılarak elde edilen palm yağı etil esterinin dizel yakıt olarak kullanımını içermektedir. İlk testler 1938 yazında Brussels ve Leuven arasındaki yolcu otobüslerinde yapılmış ve performans sonuçları oldukça memnun edici bulunmuştur. Palm yağı etil esteri ile dizel yakıt arasındaki viskozite farkının, palm yağı ile dizel yakıt arasındaki viskozite farkından çok daha düşük olması nedeniyle etil esterlerinin dizel yakıt ile karışabileceği düşünülmüştür [2]. Biyodizel ile ilgili yapılan çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Şekil 1’de yapılan çalışmaların yıllara göre dağılımı incelendiği zaman, yapılan çalışmalardaki hızlı artış göze çarpmaktadır. 2 işlemler yardımıyla azaltmak mümkündür. Bu işlemler uygulanırken dikkat edilmesi gereken en önemli husus, yağın yakıt özelliğini korunmasıdır. Dizel yakıt ile karıştırma, ısıtma, piroliz, mikroemülsiyon ve transesterifikasyon bitkisel yağların viskozite değerlerinin azaltılması amacıyla uygulanan yöntemlerdir. Bu metotlar içerisinde en yaygın olarak kullanılan transesterifikasyon metodudur. Alkolleştirme olarak da bilinen transesterifikasyon işlemi, hayvansal ve bitkisel yağların alkol ile esterleştirilmesidir. Bu proses, çoğunlukla deterjan ve kozmetik sektöründe metil esterlerinin üretilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Transesterifikasyon reaksiyonu; yağların yapısındaki trigliseridlerin, bir katalizör eşliğinde alkolle reaksiyona girmesiyle gerçekleşir. Transesterifikasyon reaksiyon şeması Şekil 2’de gösterilmektedir. Ester, hidrokarbon zincirinin başka bir moleküle bağlanmış halidir. Reaksiyonda, serbest kalan esterler alkolle, katalizör ise gliserinle birleşir. Bitkisel yağlar asit, alkol ve katalizör ise baz karakterlidir. Bu nedenle yağın bünyesinde bulunan yağlar, asit karakterli olduğu için yağ asidi olarak tanımlanır [7]. Katalizör kullanımı, reaksiyon oranını ve oluşumunu sağlar. Reaksiyon tersinirdir yani ortamda fazla miktarda alkol bulunması durumunda reaksiyon ürünler yönüne döner [4]. Ürünler yönünde gerçekleşen reaksiyonunu ters yöne dönmemesi için, ya ortamda aşırı miktarda alkol bulundurulmamalı veya reaksiyon karışımındaki ürünlerden birisinin ortamdan uzaklaştırılması gerekmektedir [1]. Şekil 1. Yıllara göre yayın dağılımı [5] 2. BİYODİZEL Biyodizel, Amerikan Topluluğu (ASTM-American Society for Testing and Materials) tarafından “dizel motorlarda kulanım amacıyla hayvansal yağlar veya bitkisel yağlar gibi yenilenebilir lipid besin kaynaklarından üretilen, uzun zincir yağ asitlerinin mono alkalin esterleri” olarak tanımlamaktadır [6]. Biyodizelin karakteristik özellikleri, dizel yakıta çok benzediği için dizel motorlarda kullanılır. Biyodizel herhangi bir petrol ürünü içermez ve petrol dizel ile karıştırıldığında kararlı bir dizel+biyodizel karışımı oluşturur. Bu karışımlar BX şeklinde tanımlanır. Buradaki X değeri, karışımdaki biyodizelin yüzdesel miktarını gösterir. Örneğin B20 karışımında; %20 oranında biyodizel %80 oranında dizel, B50 de %50 biyodizel %50 dizel, B100 de ise %100 biyodizel %0 dizel bulunmaktadır [1]. Biyodizelin bitkisel yağdan üretiliyor olması ve bitkisel yağın ilk defa Rudolf Diesel tarafından 10 Ağustos 1900 yılında yakıt olarak kullanılmasına istinaden tüm dünyada “10 Ağustos Dünya Biyodizel Günü” olarak kabul edilmiştir. Bu gün, 2005 yılından itibaren Türkiye’de de kutlanmaktadır [7]. Dizel motorlarda biyodizel kullanılması durumunda; biyodizelin fiziko-kimyasal özelliklerinin dizel yakıta çok benzemesi, yağlayıcılık özelliğine sahip olması, zehirsiz olması, alevlenme sıcaklık değerinin daha yüksek olması nedeniyle taşımacılık ve depolamada daha güvenilir olması, moleküler yapısındaki %10 oksijen içeriği nedeniyle yanma verimi daha yüksek olması, dizel motorda herhangi bir modifikasyon gerektirmemesi, ülkelerin enerji kaynaklarının temininde bağımsızlık sağlaması, gibi avantajlara sahiptir. Diğer taraftan; yanma esnasında ortamdaki oksijen içeriğinin daha yüksek olmasının sonucu daha fazla miktarda NO X salınımı, birim ısıl kapasitesinin daha düşük olması nedeniyle dizel yakıt kullanılarak elde edilen aynı gücün elde edilmesi durumunda daha fazla miktarda yakıt tüketimi, akma noktası sıcaklığının dizel yakıttan daha yüksek olması nedeniyle soğuk havalarda çalışma zorluğu dezavantajlarına sahiptir. Bitkisel yağların yüksek viskozite değeri, yakıt olarak kullanılması yönündeki en büyük engeldir. Bu amaçla bir bitkisel yağın viskozite değerini fiziksel veya kimyasal Şekil 2. Transesterifikasyon reaksiyon şeması Biyodizel üretimi amacıyla bitkisel yağlara uygulanan bazı metotlar, hayvansal yağların yapısal farklılıklarından dolayı uygulanamaz. Literatürde, yosun, bakteri ve mantar yağları, mikroalgler, terpenler ve lateksler de biyodizel üretimi amaçlı kullanılmıştır [4]. 3. MOTOR KARAKTERİSTİKLERİ İYM performansları, geometrik ve termodinamik parametreler ile tanımlanır. Silindir çapı, biyel kol uzunluğu, krank yarıçapı, strok, krank açışı motorun geometrik parametreleridir. Tork, efektif güç, ortalama efektif basınç, efektif verim, volumetrik verim ve efektif yakıt sarfiyatı ise termodinamik parametrelerdir [8]. 3 Geometrik parametreler motorun tasarımı ve imalatı esnasında kullanılan parametrelerdir. 4. DENEYSEL ÇALIŞMA 3.1. Efektif Güç Deneysel çalışma; biyodizel numunelerinin üretimi ve bu numunelerin dizel motorda kullanılması olmak üzere iki farklı aşamada yapılmaktadır. Motor tarafından üretilen ve dinamometre tarafından emilen güç (P) değeridir. Tork (T) ve açısal hız (w) yardımıyla bulunur. 4.1. Biyodizel Üretimi 𝑃 = 𝑇. 𝑤 = 𝑇. (2. 𝜋. 𝑁) [kW] Dört farklı çeşit bitkisel yağın (ayçiçek, kanola, soya ve mısır) hammadde olarak kullanıldığı biyodizel üretiminde, transesterifikasyon metodu tercih edilmiştir. Reaksiyonda alkol olarak metil alkol (CH 3 OH) ve katalizör olarak da potasyum hidroksit (KOH) kullanılmıştır. Reaksiyon sonunda her yağ çeşidine ait metil esteri (ayçiçek yağı metil esteri, soya yağı metil esteri, kanola yapı metil esteri, mısır yağı metil esteri) ve gliserol elde edilmiştir. Reaksiyonda kullanılan bitkisel yağın %20 hacim oranında alkol, %1 ağırlığında katalizör kullanılarak potasyum hidroksit kullanılmıştır. 56°C reaksiyon sıcaklığı ve 60 dakika reaksiyon süresi sonunda elde edilen biyodizel, gliserin ve diğer maddeler (tri-di-monogliserid, katalizör, metil alkol)’den oluşan karışım daha sonra saflaştırma işlemine tabii tutulmuştur. Saflaştırma işlemi üç aşamada yapılmaktadır. Önce biyodizele oranla özgül ağırlığı daha yüksek olan gliserin ayrıştırılır (Şekil 3-a). Daha sonra diğer maddeleri ayrıştırmak amacıyla saf suyla yıkama yapılır, gliserinden ayrılmış karışıma hacimsel olarak %10 oranındaki saf su ilave edilerek yıkanır (Şekil 3-b). En son olarak da karışımda bulunan su ile metil alkol buharlaştırılarak ortamdan uzaklaştırılır (Şekil 3-c). Elde edilen saf biyodizel dizel yakıt olarak kullanıma hazırdır. (1) Hesaplanan motor gücü (P), bir fren durumundaki motoru yüklemek için gerekli olan güce eşit olduğu için, fren gücü (P b ) olarak tanımlanmaktadır. Tork; motorun iş yapma yeteneğini ölçerken, güç motorun yaptığı iştir. Bu nedenle tork motor boyutuna bağlı bir büyüklüktür [9]. 3.2. Efektif Yakıt Tüketimi Motorun çalışma esnasında tüketmiş olduğu birim yakıt miktarının (m f ), elde edilen birim güce oranlanması ile tespit edilen bir büyüklüktür. Motorun yakıt tüketiminden bahsederken, birim yakıt tüketim miktarı yerine, birim güç başına tüketilen yakıt miktarını gösteren efektif yakıt tüketimi (b e ) kullanılması gerekir. Çünkü bir aracın birim zamandaki yakıt tüketiminin düşük olması, bu aracın yakıtı verimli kullandığı anlamına gelmez. Motor tasarımında arzu edilen, yüksek güçte düşük yakıt sarfiyatı elde etmektir. Motorun çıkış gücünü değerlendirmeden, motor performansını tespit etmek yanlış olur. Motor çıkış gücünü göz önünde bulunduran parametre de efektif yakıt tüketimi olup, bu değerin düşük olması istenen durumdur. Bu değer, üretilen güce bağlı olarak yakıtın ne kadar verimli kullanıldığını gösterdiği için yakıt tüketim parametresi olarak kullanılmaktadır. 𝑏𝑒 = 𝑚𝑓 [gr/kW.h] 𝑃 (2) 3.3. Efektif Verim Motorlar yakıtın kimyasal enerjisini kullanarak mekanik enerjiye çeviren makinalardır. Bir makinadaki en genel verim ifadesi; elde edilen enerjinin kullanılan enerjiye oranı olduğuna göre; bir motordaki verim de enerji çıkış gücü veya efektif gücün kullanılan yakıtın enerjisine oranıdır. 𝜂𝑒 = 𝑊𝑒 𝑄𝑦 = 𝑊𝑒 /𝑡 𝑄𝑦 /𝑡 = 𝑃 𝐻𝑢 .𝑚𝑦 (a) (3) Efektif verim deneysel elde edilen çıkış gücü ile teorik elde edilen yanma enerjisinin oranıdır. Yanma enerjisi hesaplanırken yakıtın tam yandığı kabul edilir. Ama gerçekte yakıt tam yanmadığı için hesaplanan yanma enerjisi ~%96 oranında doğru olur. Bu nedenle motor verim değerleri %100 doğru değildir [8-9]. 4 (b) Üretilen biyodizel numunelerine ait fiziko-kimyasal özellikler Çizelge 1’de gösterilmektedir. Çizelge 1. Biyodizellerin fiziko-kimyasal özellikleri Özellik 39986,5 39977 39823,5 45951 3,8372 3,7289 3,6869 2,4257 4,4339 4,2987 4,249 2,9542 Isıl Değ.(kJ/kg) 39913,5 Din.Vis.(40°C/mpa.s) 3,6596 Kin.Vis (40°C/mm²/s) 4,2162 -2 -9 -4 -5 -6 162 166 170 160 56 Yoğunluk (g/cm³) 0,868 0,8654 0,8674 0,8677 0,8211 Setan Sayısı 46,7 47,1 47,4 48,7 51 Alev. Nok. Sıc.(°C) Şekil 3. Biyodizelin saflaştırılması. Soya Kanola SFTN (°C) (c) Euro Dizel Mısır Ayçiçek 4.2. Motor Deneyleri Motor deneyleri 800 dev/dak rölanti devri olmak üzere 1000-1200-1400-1600-1800-2000 dev/dak olmak üzere 7 farklı devir sayısında yapılmıştır. Her deney 3 defa tekrar edilmiştir. B20, B50 ve B100 yakıtlarının kullanıldığı motor deneylerinde, motorun efektif gücü, efektif yakıt tüketimi, efektif verim değerleri tespit edilmiş ve bu değerler dizel yakıta ait değerler ile karşılaştırılmıştır. Biyodizel kullanılması durumunda elde edilen sonuçların, dizel yakıta göre değişimini daha net bir şekilde incelemek amacıyla, elde edilen değerlerin dizel yakıta göre farkı hesaplanmış ve grafiksel olarak sunulmuştur. Efektif güç, efektif yakıt tüketimi, efektif verim değerlerine ait fark grafikleri sırasıyla Şekil 5,6,7’de gösterilmektedir. Deney motorunda dizel yakıtın kullanılması durumunda elde edilen efektif güç değerleri artan devir sayısına göre sırasıyla; 0,5-1,0-1,6-2,7-3,4-4,0-4,7 kW olarak değişmektedir. Şekil 5’deki efektif güç değerleri incelendiği zaman, biyodizel kullanımının motor gücünde azalmalara neden olduğu görülmektedir. Ayrıca azalma miktarı devir sayısının artmasıyla azalmaktadır. Bu durumun muhtemel nedeni biyodizel yakıtların yüksek viskozite değeridir. Biyodizelin yüksek viskozitesi, yakıtın hem yakıt deposundan yanma odasına hareketini geciktirecek hem de yanma odası içinde azalan sıkıştırma stroku zamanı nedeniyle daha az atomize olacaktır. Daha az atomize olan yakıt daha kötü yanma sağlayacak ve güç değeri azaltacaktır. Dizel yakıta ait efektif yakıt tüketim değerleri artan devir sayısına göre sırasıyla; 923,8-623,8-498,7-420,6376,9-370,1-373,7 gr/kWh olarak değişmektedir. Şekil 6’da efektif yakıt tüketim değerleri incelendiği zaman, biyodizel kullanılması durumunda efektif yakıt tüketiminin, dizel yakıt kullanılması durumundaki tüketim miktarına oranla arttığı görülmektedir. Artış miktarı devir sayısının artmasıyla azalmaktadır. Bu durum; biyodizel yakıtların ısıl enerji kapasitelerinin dizel yakıtlardan ortalama % 13 (kanola %12.9, mısır için %13, ayçiçek için %13.1 ve soya için %13.3) daha düşük olmasıdır. Şekil 7’de efektif verim değerleri incelendiği zaman, biyodizel kullanılması durumunda efektif verimin azaldığı görülmektedir. Değerler incelendiği zaman; Motor deneyleri 4 zamanlı, 2 silindirli 1/17 sıkıştırma oranındaki, 28 HP gücünde ve 1,54 silindir hacmine sahip SuperStar marka dizel motor üzerinde yapılmıştır. Deneylerde dört farklı çeşit biyodizel numunesi ve bu numunelerin B20, B50 karışımları kullanılarak elde edilen motor karakteristikleri (efektif güç, efektif yakıt sarfiyatı ve efektif verim) incelenmiş ve elde edilen değerler dizel yakıt ile karşılaştırılmıştır. Motor deneylerinin yapıldığı sistem şeması Şekil 4.’de gösterilmektedir. Şekil 4. Motor deney düzeneğinin şematik görünüşü. 1 2 3 4 5 6 7 Motor Hidrolik fren Kontrol ünitesi Egzoz Emisyon Cih. İslilik Ölçüm Cihazı Yakıt Hattı Terazi 8 9 10 11 12 13 14 Yakıt Deposu Krank Poz. Sens. Sıcaklık Sens. Basınç Sens. Kişisel Bilgisayar-I Kişisel Bilgisayar-I Kişisel Bilgisayar-I 5. SONUÇLAR 5 efektif yakıt tüketiminde B100 kullanımında değerlerin artış göstermesine rağmen, efektif verimde azalma gözlemlenmemiş aksine artma olmuştur. Bu durum; efektif yakıt tüketimindeki artışın verime direk yansımadığını göstermektedir. Bu durumun muhtemel sebebi ise yakıt bileşeninde bulunan oksijen miktarıdır. Ayrıca yakıtın düşük ısıl değeri ve yüksek yoğunluğu da verim artışında etkilidir. B100 Karışımının Dizel Yakıta Göre Güç Değişim Mik. (kW) 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 -2 806 B20 Karışımının Dizel Yakıta Göre Güç Değişim Mik. (kW) 1020 1196 1425 1622 1803 2014 Devir Sayısı (dev/dak) 0,5 Ayçiçek Kanola Mısır Soya 0 Şekil 5. Biyodizel yakıtlarından (B20, B50, B100) elde edilen güç değerlerinin dizel yakıttan elde edilen güç değerine göre değişim miktarları -0,5 -1 -1,5 B20 Karışımına Ait Yakıt Tüketim Miktarındaki Değişim Mik. (g/kWh) -2 808 1026 1210 1429 1607 1767 1975 Devir Sayısı (dev/dak) Ayçiçek Kanola 500 Mısır 400 Soya 300 200 B50 Karışımının Dizel Yakıta Göre Güç Değişim Mik. (kW) 100 0 0,5 -100 808 1026 1210 1429 1607 1767 1975 0 Devir Sayısı (dev/dak -0,5 Ayçiçek Kanola Mısır Soya -1 B50 Karışımına Ait Yakıt Tüketim Miktarındaki Değişim Mik. (g/kWh) -1,5 -2 803 1052 1193 1416 1614 1804 500 2017 Devir Sayısı (dev/dak) Ayçiçek Kanola Mısır 300 Soya 100 -100 803 1052 1193 1416 1614 1804 2017 Devir Sayısı (dev/dak Ayçiçek 6 Kanola Mısır Soya B100 Karışımına Ait Yakıt Tüketim Miktarındaki Değişim Mik. (g/kWh) B100 Karışımının Dizel Yakıta Göre Efektif Verim Değişimi Miktarı 500 0,04 0,02 0 300 -0,02 -0,04 100 -0,06 806 1020 1196 1425 1622 1803 2014 Devir Sayısı (dev/dak) -100 806 1020 1196 1425 1622 1803 2014 Ayçiçek Devir Sayısı (dev/dak Ayçiçek Mısır Kanola Kanola Mısır Soya Soya Şekil 7. Biyodizel yakıtların (B20, B50, B100) kullanılması durumundaki efektif verim değerleri ile dizel yakıt kullanılması durumundaki efektif verim değerleri arasındaki fark miktarları Şekil 6. Biyodizel yakıtlarının (B20, B50, B100) kullanılması durumundaki efektif yakıt tüketimi ile dizel yakıt kullanılması durumundaki efektif yakıt tüketimi arasındaki fark miktarları B20 Karışımının Dizel Yakıta Göre Efekttif Verim Değişim Miktarı 6. KAYNAKLAR 0,04 1. Agarwal, A. K. (2007). “Biofuels (alcohols and biodiesel) applications as fuels for internal combustion engines”. Progress in Energy and Combustion Science, 33, 233-271. 0,02 0 -0,02 -0,04 2. Knothe, G. (2009, Dec 23). Historical perspectives on vegetable oil-based diesel fuels. -0,06 808 1026 1210 1429 1607 1767 1975 3. Peterson, C.L., D.L. Auld, and R.A. Korus. Winter rape oil fuel for diesel engines: Recovery and utilization. 1983. Devir Sayısı (dev/dak) Ayçiçek Mısır Kanola Soya 4. Ma, F.& Hanna, M. A. (1999). “Biodiesel production: a review.” Bioresource Technology(70), 115. B100 Karışımının Dizel Yakıta Göre Efekttif Verim Değişim Miktarı 0,04 5. Lapuerta, Magin, Octavia Armas, ve Jose RodriguezFernandez. “Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions.” Progress in Energy and Combustion Science, no. 34 (2008): 198–223 0,02 0 -0,02 6. Rajasekar, E., A. Murugesan, R. Subramanian, and N. Nedunchezhian. "Review of NOx reduction technologies in CI engines fuelled with oxygenated biomass fuels." Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010: 2113-2121. -0,04 -0,06 803 1052 1193 1416 1614 1804 2017 Devir Sayısı (dev/dak) Ayçiçek Kanola Mısır Soya 7. Öğüt, H., & Oğuz, H. (2006). “Biyodizel Üçüncü Milenyum Yakıtı.” Ankara, Türkiye: Nobel Yayın Dağıtım. Fındık 7 8. Ferguson, C. R. & Kirkpatrick, A. T. (2001). “Internal combustion engines: applied thermosciences.” New York: John Wiley & Sons. 9. Heywood, J. B. (1988). “Internal Combustion Engine Fundamentals.” Singapore: McGraw-Hill. 8
© Copyright 2024 Paperzz
